Marcio Santos débuta sa carrière au Brésil dans la formation de l'International de Porto Alegre avant de rejoindre Botafogo.

Les dirigeants bordelais vinrent le chercher pour participer à l'opération reconstruction conduite par Rolland Courbis. Après des débuts difficiles, ses excellentes prestations au sein du équipe jeune, composée de joueurs talentueux comme Zidane, Dugarry, Lizarazu ou Witschge, lui valurent de rejoindre la sélection brésilienne. Il poursuivit son apprentissage du football européen, découvrant lors de la saison 1993-1994 la Coupe d'Europe. Connaissant des problèmes physiques lors de cette saison, il fit partie néanmoins des 23 joueurs retenus pour participer à la Coupe du Monde. Destiné à être remplaçant au début du mondial américain, il dut sa titularisation par Carlos Alberto Parreira aux côtés d'Aldaïr, à la blessure de Ricardo lors du stage de préparation.

Sacré champion du Monde, il fut crédité d'un bon tournoi qui lui permit de quitter les Girondins et de signer à la Fiorentina. Il reste dans l'histoire des Girondins comme le seul joueur champion du Monde alors qu'il évoluait sous le maillot marine et blanc.